高Cr镍基合金脱氮反应热力学与动力学研究

来源期刊：稀有金属材料与工程2020年第11期

论文作者：王旻 张龙 杨亚倩 高明 丁磊磊 马颖澈 刘奎

关键词：镍基合金;真空感应熔炼;脱氮;

摘    要：以高Cr镍基合金为实验对象,对其在真空感应熔炼脱氮过程的热力学与动力学进行研究。结果表明,氮在高Cr镍基合金中的热力学平衡溶解度较高且主要受真空压力控制,为实现[N]≤10μg/g的纯净度指标,合金冶炼真空压力不可高于0.1 Pa。脱氮反应初期氮含量迅速下降,但反应中后期需较长时间才可接近氮平衡溶解度,提高精炼温度有助于缩短脱氮平衡反应时间。动力学分析表明高Cr镍基合金脱氮符合二级反应规律,受界面化学反应过程控制,在1500、1550和1600℃条件下的脱氮表观速率常数分别为0.0184、0.0233和0.0397 m·s^-1,平均表观活化能为211.4 kJ·mol^-1。